[发明专利]一种金属氧化物/碳纳米管复合电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种金属氧化物/碳纳米管复合电极材料的制备方法，该方法能够由非共价修饰的碳纳米管表面与咪唑金属氯盐咪唑环之间产生范德华力或形成π-π共轭，促使金属氧化物由于金属阳离子-π键的缘故均匀地负载在碳纳米管表面，从而形成金属氧化物/碳材料复合电极材料。该方法能够有效地增加碳材料表面金属氧化物的负载量，在不破坏碳材料表面碳原子杂化结构的同时降低碳材料表面能，使金属氧化物均匀地负载在碳材料表面，所制得的金属氧化物/碳纳米管复合电极材料具有大的比表面积、较高的金属氧化物负载量，适合在各个领域广泛应用。

主权项

一种金属氧化物/碳纳米管复合电极材料的制备方法，其特征在于按下列步骤进行：a、将碳材料为碳纳米管或石墨烯在温度40℃浓盐酸条件下回流6h纯化；b、将N‑甲基咪唑和1‑氯丁烷按摩尔比1:1混合，并在氮气氛中温度70℃下混合反应72h，并采用乙酸乙酯反复清洗未反应的原料后，生成氯化1‑丁基3‑甲基咪唑；c、将步骤b中得到的氯化1‑丁基3‑甲基咪唑与金属氯化物为氯化镍或氯化钌按摩尔比为1∶1放入三颈瓶内，分别在温度25℃和100℃反应24h，然后在温度90℃乙腈条件下反应完成后，产物冷却至室温，得到1‑丁基3‑甲基咪唑氯化镍或1‑丁基3‑甲基咪唑氯化钌；d、将步骤a纯化后的碳材料为碳纳米管或石墨烯、步骤b得到的1‑丁基3‑甲基咪唑氯化镍或1‑丁基3‑甲基咪唑氯化钌和1‑丁基3‑甲基咪唑按摩尔比1:1:1放入球型研磨机中研磨混合均匀，再按摩尔比1‑丁基3‑甲基咪唑氯化镍或1‑丁基3‑甲基咪唑氯化钌∶KOH=1:5在研磨混合物中加入KOH继续球磨8h，得到黑色产物；e、将步骤d中得到的黑色产物经离心、过滤、水洗、醇洗后，在温度105℃烘至完全干燥，然后在温度200‑300℃马弗炉里煅烧1‑2h，马弗炉的升温速率为5℃/min，即得到金属氧化物/碳纳米管复合电极材料。